Estrutura Atômica

ESCOLA TÉCNICA JOSÉ RODRIGUES DA SILVA

1º ANO

Aula 01 2º BIMESTRE - 2015

Prof. Flavio Monteiro

QUÍMICA GERAL

flaviomonteirosilva@yahoo.com.br

INTRODUÇÃO

Somente há 200 anos os cientistas conseguiram realizar experiências capazes de fundamentar a existência do átomo;

Após a invenção do microscópio, passamos a conhecer melhor o mundo invisível do átomo tornando possível explicarmos todos os tipos de matéria e de transformações que vemos diariamente;

As trocas de energia associadas à essas

transformações, também puderam ser melhor entendidas;

A Química teve sua importância reconhecida no meio científico em vários pontos:

Teve início com a descoberta do átomo;

Ainda mais após a criação de milhares de medicamentos, tecidos, corantes, etc que transformaram a existência da humanidade, nos dois últimos séculos;

Evolução dos Modelos Atômicos

Os Gregos (480 a.c) largaram na frente em relação ao estudo das partículas à partir da questão da divisibilidade da matéria, onde afirmavam não ser possível em algum momento dividirmos mais a matéria;

Essa condição de indivisibilidade da matéria foi chamada de átomo;

Séc. XIX - À partir da descoberta de Pasteur

sobre o fato de micro-organismos terem a capacidade de infectar pessoas e animais, dando origem a diversas doenças;

Passou-se a desinfetar utensílios que entram em contato com os doentes, dando um passo enorme em direção ao que chamamos de medicina preventiva;

Foi John Dalton ( séc. XIX ) que retomou as idéias atomísticas dos filósofos gregos ;

Dalton dizia que a matéria era constituída de átomos, sendo um esfera indestrutível e indivisível – semelhante a uma bola de bilhar;

Depois de Dalton vieram as opiniões contrárias de Thomson, que afirmava ser divisível o átomo ;

No Modelo de Thomson, o átomo seria uma esfera positiva com elétrons “incrustados” havendo uma distribuição uniforme de carga e massa ao longo do átomo;

Logo depois em 1920, surgiu o Modelo de Rutherford, que concordava com parte das idéias de Thomson sobre o átomo ser divisível, mas discordava à respeito da disposição das esferas negativas no átomo;

Rutherford afirmava que as esferas negativas não ficavam encrustadas e sim ao redor, como num planetário; núcleo ( prótons e rót neutrons)

Eletrosfera

( elétrons)

Em 1932, James Chadwick provou a existência

do nêutron no núcleo do átomo( não possui carga) e de massa igual a do próton;

Podemos ver que os átomos possuem como

partículas fundamentais : prótons, elétrons e nêutrons;

Já sabemos que no núcleo temos prótons e

nêutrons possuindo praticamente a mesma massa, e os elétrons, que se situam na eletrosfera, massa desprezível, quando comparada à massa dos prótons e dos nêutrons.

Com a evolução, introduzida por Rutherford, do modelo atômico, podemos relacionar as cargas elétricas com as partículas constituintes do átomo:

“Os prótons possuem carga positiva, os elétrons carga negativa, e os nêutrons carga nula”

Embora já se saiba que existem centenas de outras partículas, vamos nos concentrar no estudo dos prótons, elétrons e nêutrons.

Após a descoberta dos prótons, os critérios usados na identificação de elementos foram inovados por Moseley ( 1887-1915), onde verificou-se que átomos de elementos diferentes possuíam diferentes números de carga positiva no núcleo;

Tal quantidade de carga positiva no núcleo ficou conhecida como número atômico e simbolizada por Z ;

Numa nova definição de elemento químico passou-se a considerar as cargas positivas dos elementos, ou seja, o número atômico ( Z) ;

O nº atômico é a impressão digital do elemento químico, ou seja, o que o define e o diferencia de outro átomo

Por definição, elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número atômico (Z);

A diferença entre dois elementos é a quantidade de prótons no núcleo, ou seja, o número atômico (Z);

Como estes átomos possuem a mesma quantidade de prótons, eles são chamados de Isótopos ;

Por definição, Isótopos, são átomos de um mesmo elemento químico ( mesma quantidade de prótons), que possuem diferente quantidade de nêutrons;

Exemplos de Isótopos : C-12 ; C-13 ; C-14 Cl -35 ; Cl-37 Apresentam larga aplicação na medicina na indústria e na pesquisa científica; O número em seguida ao nome do elemento significa a soma

do nº de prótons e nêutrons do átomo ( nº de massa);

Vejamos algumas aplicações dos isótopos na medicina :

O Número de Massa (A) de um átomo qualquer é a soma da quantidade de prótons (Z) com a quantidade de nêutrons (N) existentes no núcleo de um átomo;

A = Z + N

De acordo com a União Internacional de química Pura e Aplicada ( Iupac), ao representar o átomo (X) de um elemento químico, devem ser indicados, junto de seu símbolo, seu número atômico e seu número de massa. Esta representação pode ser feita de duas formas:

Exemplos

1) Qual o nº de massa de um átomo de cálcio

(Z=20) com 20 nêutrons e 20 elétrons ?

R: Z=P Esse átomo tem 20 prótons

A=Z+N A = 20 + 20 = 40

2) Um átomo de Ferro (Z=26) tem nº de massa igual a 56. Quantos nêutrons existem no seu núcleo ?

R: A=Z+N N =A-Z

N = 56-26 = 30

N= 30 nêutrons

Outra comparação que podemos fazer entre elementos diferentes seria pelo nº de massa;

Existem elementos diferentes( apresentam nº atômicos diferentes), que possuem o mesmo

nº de massa;

Tais elementos acima são chamados de Isóbaros ;

Isóbaros são átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo nº de massa.

Exemplo de Isóbaros – Ca e K

1) Comparando o átomo de cálcio (Ca) que possui 20 nêutrons, com o átomo de potássio (K), que possui 21 nêutrons, podemos concluir que possuem o mesmo nº de massa.

Outra comparação que podemos fazer entre elementos diferentes seria pelo nº de nêutrons ;

Existem elementos diferentes (apresentam nº atômicos diferentes), que possuem o mesmo

nº de nêutrons;

Tais elementos acima são chamados de Isótonos ;

Isótonos são átomos de elementos químicos diferentes que possuem o mesmo nº de nêutrons.

Exemplo de Isótonos – Be e B

1) Comparando o átomo de Berílio (Be) que possui 6 nêutrons, com o átomo de Boro (B), que possui 6 nêutrons, podemos concluir que possuem o mesmo nº de nêutrons.

Exercícios resolvidos em sala – livro 01 – página 89

Resposta:

Z=20, pois o nº atômico é o nº de prótons.

A=41, pois o nº de massa é a soma do nº prótons com o nº de nêutrons.

Resposta:

Não, pois apresenta um elétron a mais que o próton. É um íon negativo ( ânion).

a) Prótons do núcleo

Resposta: 24

b) Nêutrons no núcleo

Resposta: 27 ( 51-24)

c) Prótons existentes no núcleo de

Resposta: 24

d) Elétrons existentes no

Resposta: 24 -3= 21

Exercícios em sala - livro 01 – página 126

GABARITO

Q14 -D

Q15 -D

Q16- B